[发明专利]一种具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法

权利要求书

1.一种具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，制备具有纳米级平整度的弹性衬底；

步骤二，在所述弹性衬底表面形成周期性排列的金属颗粒；

步骤三，在弹性衬底的两侧分别向外施加拉力，在垂直于拉力的方向上金属颗粒间距减小，在一定拉伸长度下，在垂直于拉力的方向上相邻金属颗粒间距减小至10nm以下；

其中，步骤二，在所述弹性衬底表面形成周期性排列的金属颗粒的方法为：

21)对所述弹性衬底表面采用氧等离子体刻蚀进行改性处理，刻蚀功率为300-600W，氧气流量为40-90sccm，刻蚀时间为20-60s；

22)在改性后的弹性衬底表面涂覆光刻胶，进行烘烤处理，然后利用激光干涉曝光和显影，在光刻胶表面形成孔阵列；

23)在步骤22)得到的样品表面，利用磁控溅射制备金属薄膜；

24)剥离光刻胶及光刻胶上部的金属层，形成弹性衬底表面的周期性排列的金属颗粒。

2.如权利要求1所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：所述弹性衬底为聚二甲基硅氧烷；获得纳米级平整度的弹性衬底方法为：

11)利用抛光后硅片的平整表面，将制备聚二甲基硅氧烷的前驱体混合并搅拌均匀，然后涂覆于抛光后硅片表面，通过在真空皿中抽真空除掉气泡后，将涂覆了聚二甲基硅氧烷前驱体的硅片放置于烤箱中烘烤至固化；所述前驱体包括主体和固化剂；

12)然后将弹性衬底切割成需要的尺寸，并从硅片表面取下，得到具有纳米级平整度的聚二甲基硅氧烷衬底。

3.如权利要求2所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：步骤11)中，在将前驱体混合并涂覆于所述硅片表面之前，还包括在抛光后硅片的表面吸附脱模剂的步骤。

4.如权利要求1所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：步骤22)中，所述激光干涉曝光为双光束激光干涉曝光或多光束激光干涉曝光，形成的孔阵列，由激光干涉曝光的条件不同而改变；所述光刻胶厚度为100-600nm。

5.如权利要求1所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：步骤23)中，在利用磁控溅射制备金属薄膜之后，还包括蒸发加厚金属薄膜的步骤。

6.如权利要求5所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：所述金属薄膜材料为金，银，铝或铜；所述金属薄膜厚度为10-200nm。

7.如权利要求1所述的具有纳米级间隙的金属颗粒制造方法，其特征在于：步骤24)中，采用超声剥离或金属撕拉法剥离；剥离前，样品在丙酮或乙醇溶剂中浸泡。

8.一种具有纳米级间隙的金属颗粒，其特征在于：按照权利要求1至7中任一项所述的方法所制备的金属颗粒。